СИСТЕМЫ ИНДИКАЦИИ НА СТЕКЛЕ

В настоящее время существует ряд систем индикации на стек­ле. Из их числа наибольшее распространение получили системы, в которых применяются экраны (полупрозрачные пластины), уста­навливаемые перед лобовым стеклом кабины пилотов (рис. 5.20). Через такую пластину летчик хорошо видит внешнее пространство. Благодаря специальной обработке поверхности пластина в то же
время обладает свойством отра­жения. Поэтому если на нее про­ектировать, например, с помощью электроннолучевой трубки неко­торое изображение, то оно будет отражаться, представляясь лет­чику как бы наложенным на кар­тину внешней обстановки. Про­ектируемое на пластины изобра­жение благодаря коллимации с помощью линз представляется удаленным в бесконечность. Вследствие этого отпадает необ­ходимость в аккомодации глаз летчика при переходе от наблю­дения изображения на пластине к наблюдению внешней обстанов­ки и обратно.

Результаты некоторых психофизиологических исследований по­казывают, что при полете в облаках летчик, наблюдая внешнее пространство, фиксирует свой взгляд на лобовом стекле, находя­щемся на расстоянии ~ 1 м от его глаз. В момент выхода из обла­ков происходит переключение внимания летчика на внешние ори­ентиры, расположенные на большом удалении. Это, естественно, связано с необходимостью аккомодации его глаз. Если летчик ис­пользует систему индикации на стекле, при которой изображение представляется удаленным в бесконечность, то переход на наблю­дение внешних ориентиров упрощается и ускоряется по сравнению с обычными условиями.

Объем индицируемых на стекле параметров весьма значителен. Прежде всего, это линия горизонта, информация о которой выда­ется гировертикалью. Благодаря принятой системе индикации ли­ния искусственного горизонта всегда параллельна линии естествен­ного. Неподвижный силуэт самолета или заменяющий его символ располагается в центре изображения.

При директорном заходе на посадку необходимо совместить с этим силуэтом командный индекс, управляемый по сигналам вычислителя пилотажной системы. Форма командных индексов разнообразна. Чаще всего она такова, что при совмещении с си­луэтом самолета они образуют единое изображение. Например, в одном из образцов французского индикатора (Le collimaieur 193), экран которого показан на рис. 5.21, командный индекс 9 состоит из центральной точки и двух пар параллельных черточек по бокам от нее. В данном случае командный индекс указывает на необходимость создания правого крена-и увеличения угла тангажа. Когда это будет сделано, центральная точка окажется внутри кружка символа (силуэта) самолета 8, а крылышки символа рас­положатся между параллельными черточками.

Для точного отсчета углов тангажа индикатор имеет сильно растянутую шкалу 18.

В нижней части индикатора расположена шкала 17 и указатель 16 курса самолета. Датчиком информации служит компас (курсо­вая система). Здесь также принята система индикации «Вид с самолета на землю»: относительно неподвижного указателя пере­мещается шкала. В поле зрения оказывается лишь некоторый сек­тор этой шкалы. Подвижная шкала «3 и неподвижный указатель 4 воздушной скорости находятся слева от силуэта самолета. В каче­стве датчика информации о воздушной скорости используется специальное аэродинамическое устройство типа датчика воздуш­ной скорости либо централь скорости и высоты, имеющие сельсин — ные выходы.

Высота полета, измеряемая с помощью радиовысотомера, ин­дицируется справа от силуэта. Подвижная шкала 14 высот имеет линейную характеристику в диапазоне малых высот (до ~100 м) и логарифмическую — в диапазоне больших высот (до ~750 м).

Для определения положения равносигнальной зоны КРМ слу­жит треугольный указатель 15 под силуэтом самолета. В положе­нии, изображенном на рис. 5.21, он указывает, что равносигналь­ная зона находится справа. Датчиком сигнала положения зоны является КРП. На режимах маршрутного полета этот индекс мо­жет показывать положение равносигнальной зоны радиомаяков типа «СВОД» и «VOR».

Индекс равносигнальной зоны ГРМ 5 расположен слева от си­луэта.

Круглый индекс 7 над силуэтом изображает одну из несколь­ких ламп, служащих для сигнализации режима работы системы.

Рассматриваемая система может использоваться не только при заходе на посадку, но также при выравнивании, приземлении, взле­те и полете по радиомаякам типа «СВОД» и «VOR». Поэтому та­кого рода индикатор заменяет летчику командный пилотажный прибор, имея в условиях низких посадочных минимумов большие преимущества перед ним.

Информация, проектируемая на экране, вырабатывается гене­ратором изображений. По своему принципу действия эти генера­торы могут быть в основном сведены к трем разновидностям: электроннолучевые, оптико-механические и комбинированные, со­четающие элементы электроннолучевых и оптико-механических генераторов.

В электроннолучевых генераторах для получения изображения используются электроннолучевые трубки, на которых может быть выдан очень большой объем информации, формируемой и переме­щаемой при помощи электронных схем. Изображение в этом слу­чае получается одноцветным, чаще всего желтовато-зеленым. При использовании электроннолучевых генераторов применяются экра­ны со специальным покрытием, хорошо отражающим световую энергию того цвета, который излучается электроннолучевой трубкой.

В оптико-механических генераторах необходимое изображение (узор) выгравировывается на металлической или прозрачной пластине. В первом случае источник света располагают сзади плас­тины, а во втором — у ее края. Узор для каждого индицируемого параметра гравируется на отдельной пластине. При использовании прозрачных пластин одно изображение получается поверх другого без заметного ухудшения видимости. Если же применяются метал­лические пластины; то для получения необходимого взаимораспо­ложения индицируемой информации применяются призматические смесители. Перемещение изображений осуществляется путем пере­мещения пластин или с помощью системы подвижных зеркал и призм. Для перемещения подвижных элементов, как правило, ис­пользуются следящие системы, на вход которых подаются сигна­лы от датчиков информации.

Применяя для подсвечивания разноцветные источники света, можно получить на экране разноцветные индексы и шкалы. Это, наряду с большой четкостью изображения, является большим пре­имуществом по сравнению с системами индикации на стекле, ис­пользующими электроннолучевые генераторы изображений. Вместе с тем объем индицируемой информации в системах с оптико-меха­ническими генераторами более ограничен. По этой причине, по-ви­димому, наиболее перспективными являются системы индикации

на стекле с комбинирован­ными генераторами, позво­ляющими наилучшим обра­зом использовать достоин­ства оптико-механических и электроннолучевых генера­торов изображений.

Не останавливаясь на методах коллимации изо­бражения, поскольку этот вопрос носит специальный характер и выходит за рам­ки настоящей книги, ука­жем, что коллимация ис­пользуется во всех системах индикации на стекле неза­висимо от метода получения изображения.

В системе индикации на стекле, экран которой пред­ставлен на рис. 5.21, приме­нен оптико-механический ге­нератор изображений с при­зматическим смесителем.

Принцип действия такой системы поясняет рис. 5.22.

Изображения с помощью призматического смесителя накладываются одно на другое и про­ектируются на зеркало. Далее полученное изображение отражает­ся через коллимирующую линзу на экран.

Шкала и индексы разноцветные. Силуэт самолета — оранжево­го цвета, линия горизонта и шкала тангажа — зеленого, командный индекс — белый днем и синий — ночью и т. д. Яркость этих индек­сов автоматически меняется в зависимости от внешней освещен­ности. Кроме того, возможна ручная регулировка яркости каждо­го индекса отдельно.

Значительное внимание уделено в этой системе вопросам на­дежности и контроля исправности. Так, для повышения надежно­сти источники света по каждому индицируемому параметру резер­вируются. Благодаря системе автоматического контроля при возникновении ряда неисправностей неправильная информация ис­чезает с экрана. При нажатии кнопки тест-контроля проверяются основные цепи аппаратуры. При этом на экране появляется харак­терная «картинка».

В случае возникновения неисправности в датчике информации на экране мигает соответствующая шкала и индексы. Например, мигание линии горизонта сигнализирует о неисправности гировер-

тикали, а мигание индекса равносигнальной зоны крм — о неис­правности КРП.

Расположение аппаратуры в кабине зависит от особенностей компоновки оборудования. Генератор изображений обычно распо­лагают на верхней части приборной доски или на потолке кабины. Пульт управления устанавливают в легко доступных для летчика местах.

Из других систем индикации на стекле следует упомянуть о си­стеме, использующей электроннолучевую трубку с плоским проз­рачным экраном. Такая трубка устанавливается непосредственно перед лобовым стеклом. Изображение, индицируемое на ее экра­не, оказывается наложенным на картину внешней обстановки.

ГЛАВА 6